Управление шаговым двигателем на ККМ Касби 03

  Управление шаговым двигателем

Сигналы для создания вращающегося магнитного поля шагового двигателя поступают с шины данных на регистр защелку DD12. Управление регистром производится по двум входам EZ – разрешение снятия состояния высокого импеданса, и С – тактового входа. Сигал EZ поступает с процессора, порт1, выв.1. И в зависимости от того какой сигнал приходит на этот вход регистр переводит свои выводы в активное состояние либо состояние высокого импеданса (неактивное). ЛОГ 1 переводит выводы в неактивное состояние, а ЛОГ 0 в активное. Тактовый вход С управляется при помощи логического элемента 2ИЛИ-НЕ (DD8.2), который в свою очередь получает два сигнала:

1.    Сигнал запись WR (Процессор, порт 3, вывод 16)

2.    Сигнал с процессора (процессор, порт 1, выв. 5)

При наличии одного из этих сигналов или обоих сразу, на тактовом входе регистра устанавливается ЛОГ 0 и данные защелкиваются в регистре.  

С выхода регистра сигнал поступает на транзисторную сборку ULN2003A. Поскольку в сборке имеется всего 7 транзисторов, а для управления необходимо 8, один транзистор (VT3) вынесен отдельно. Суть совместной работы транзисторной сборки и 4-х управляемых ею транзисторов состоит в том чтобы подать на разные концы обмоток сигналы разной полярности. Рассмотрим работу одного канала. Подавая ЛОГ 1 на вход 1 DD14  и одновременно на вход 5 на выходах 16 и 12 получаем отрицательный потенциал. С вывода 16 он непосредственно подается на клемму 1 двигателя, а с вывода 12 подается на базу VT8, тем самым открывая его, с коллектора VT8 положительный потенциал подключается к клемме 2 двигателя. Создается вращательный момент и ротор поворачивается на определенный угол.

Подавая ЛОГ 1 на вывод 2,6 получаем – (минус) на 3 выводе и + на 4, подавая на выводы 3,7 получаем – (минус) на 2 выводе и + на 1, подавая на вывод 4 и базу VT3 получаем – (минус) на 4 выводе и + на 3. Таким образом подавая определенную последовательность импульсов на вход транзисторной сборки получаем вращающееся магнитное поле которое вращает двигатель.

  Оптопара

Отслеживает наличие бумаги в принтере, состоит из приемной и излучающей части. Излучающая часть запитана от аккумулятора и напряжение присутствует на ней постоянно (выв.4). Включение осуществляется при подаче отрицательного импульса на базу управляемого транзистора включения питания второй клеммы шагового двигателя (выв. 1 оптопары) т.е. при включении шагового двигателя.

Приемная часть соединена (выв. 3) с землей в случае отсутствия бумаги сигнал с излучающей части пропадает на приемную подключая тем самым к выводу 2  сигнал GND  с вывода 3.

В нормальном состоянии (бумага присутствует) вывод 2 оптопары притянут к шине +5в через резистор R34  и имеет на линии блокировочный конденсатор для уменьшения влияния переходных процессов. В случае отсутствия бумаги сигнал на линии (выв. 2 ) сбрасывается в ЛОГ 0, далее сигнал инвертируется элементом DD3.6 и через резистор R31 подается на процессор, порт 1 выв. 3, тем самым вызывая срабатывание защиты.

Работа термоголовки в ККМ Касби 03.

  Питание.

Питание термоголовки (внутренней логики) осуществляется напряжением +5 вольт (вывод 7,10)

К выводам 1-2 и 15-16 подается напряжение питания резисторов в импульсе PRINT (12-14 v  3А). Используется для нагрева терморезисторов.

Выводы 4,5,8,13 соединены с землей.

  Работа схемы.

Данные на термоголовку подаются в последовательном виде по линии SDA от процессора, на вывод DATA. И по сигналу CLOCK записываются в сдвиговой регистр. После того как данные записались в регистр, поступает сигнал LATCH, данные из сдвигового переходят в буферный регистр, откуда в параллельном виде данные поступают на логические элементы управления резисторами и далее на сами резисторы термоголовки. После записи в буферный регистр, сдвиговой регистр освобождается для принятия новых данных. Для того чтобы напечатать на бумаге точки необходимо подать импульс печати длительностью 0,5-7 мкс. При его подаче термоголовка позиционирует на бумаге точки терморезисторами в соответствии с данными находящимися в буферном регистре. После завершения импульса шаговый двигатель передвигает бумагу для печати новой строки и процесс повторяется.

Убыстрение процесса печати происходит за счет того что при перемещении данных в буферный регистр, сдвиговой тут же заполняется новыми данными создавая таким образом непрерывную очередь.

  Сигналы

Питание термоголовки и резисторов подключено непосредственно к ТПГ и постоянно присутствуют.

(DATA) Данные на головку поступают с линии SDA, процессор, Порт1 (вывод 2). На ТПГ выв 14.

(CLOCK) Сигнал подается с регистра DD12 вывод 12 на ТПГ выв 9. Сигнал притянут к шине +5V через резистор R43 (рабочее состояние – переход в ЛОГ 0)

 (LATCH) Сигнал записи в буфер приходит с таймера-счетчика процессора Т1, Порт3 (вывод15) и инвертируясь через лог. элемент D3.1 поступает на ТПГ выв 12.

 (PRINT) Сигнал импульса печати поступает с регистра DD12 выв.15 далее поступая на конденсатор С28 срезается его постоянная составляющая, R27 и VD19 необходимы для увеличения крутизны фронта сигнала, и притяжки шины к ЛОГ 0 в отсутствии сигнала. Сигнал инвертируется элементом DD3.3 и подается на вывод 6 ТПГ. После инвертера сигнал притянут к  +5V через делитель R32, R35 (рабочее состояние – переход в ЛОГ 0)

Распайка выводов термопечатающей головки.

Временные диаграммы работы
термопечатающей головки